专利名称：热交换器冷媒主管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热交换器冷媒主管，特别是涉及一种藉由该冷媒主管的基板两侧端缘的开叉夹脚本体构造，除可将罩板直接夹持稳固以利冷媒主管的焊接外，更可兼用以定位阻隔片及挡止冷媒支管的热交换器冷媒主管。
以往常见的以冷媒运作的热交换器，如
图1所示，是在其两侧各设有一冷媒主管(Head Pipe)10，於该冷媒主管10的管内，按预定间隔对应岔开的方式，各设置有多数片的阻隔片17，而且介於两主管10的中间区域则并列有多数条平行焊设的冷媒支管20，在各支管20外表上设有散热片21使其具有散热作用。当冷媒由主管10一端的进口11流入後，因受到各阻隔片17的阻流，将会转折进入各支管20中，而按预定的方向迂回流动，经过各散热片21散热後，再由出口12流出，以逐次循环进行热交换运作。
上述热交换器的整体管路，一定要确实封闭，才能避免冷媒的外泄，所以在专业制造上，对其焊合品质的要求非常严格。该冷媒主管10有一种以往的制法，如图2、3所示，其是以一平片板材，在中央先并列开设多数可容插支管20的贯穿槽孔14，再轧制呈弯弧面13，使贯穿槽孔14位於该弯弧面13上，而於该板材两侧则各形成有多数对相对应的缺槽15，并在该板材的两侧端缘上各形成对应的斜面16，使其在弯曲成圆管而接合时可较容易吻合焊接，然後，如图4、5所示，当将上述板材加工形成圆管状後，在各槽孔14中可插设支管20，而原先两侧的对应缺槽15则形成一个可供阻隔片17塞入的容置槽孔。在焊合时，是将已形成圆管状的主管10的上、下端各以一帽盖18覆罩着，并且将各支管20及阻隔片17分别插置於各槽孔14、15中，然後将整体放置在焊炉中高温加热。因为该主管10本身是一种覆面板材(Clad)，其是由内层基材被覆外层材质复合而成，而外层材质具有比内层材质较低的熔点，所以当焊炉加温至某一程度时，会先熔解外层的材质，而使该主管1本身接合端的二对应斜面16可以焊合，并可以与各支管20、阻隔片17及帽盖18等焊合密接。
上述的以往冷媒主管10因为是由一整片板材制成，而且是先冲制完成各槽孔14後，再卷轧成管状体，因其材料为铝金属，会产生微小的延展或变形。当在加工成圆管状时，各槽孔14的尺寸可能会稍微扭曲而失去精准，导致在插置各支管20时，往往会有公差配合失准的问题，如果其槽孔14稍大，则在焊合後也可能封闭不良而渗泄冷媒。而且，该主管10本体虽然可利用其接合处两端缘上所设的斜面16，来达到容易吻合交叠及增大接触面的目的，以使焊合的效果提高，然而，由於在焊接的过程中，需将整个热交换器置入於焊炉中加热，如此在高温的情况下，受到材料物性加热变化的影响，往往会使该主管10本体稍微产生扭曲变形，导致其端缘斜面16的接合处会产生歪曲偏差，而失去对应匹配的绝对精准，所以可能使焊合後密合度不佳，则很容易产生隙缝或瑕疵，而造成以後冷媒泄漏的不良状况，因此，在专业生产中，该冷媒主管的制造不良率较高。
如图6、7所示，是美国专利第5107926号案，该冷媒主管50包括一个由覆面板材(clad)所制成的弧形罩板60，其以冲模方式於拱凸面开设成多数沿轴向等距排列设置的贯穿槽孔61，且该罩板60两侧端缘的外侧具有一个凸块62。一个以U形铝挤型的基板70，该U形基板70两臂各具有一个凹槽71，以容置罩板60的凸块62，凹槽71的外侧延伸一个凸出部72，而凹槽71的内侧则横向相对延伸一个挡止部73，且於适当位置设有对应的固定孔74。一个覆面板材(clad)所制成的阻隔片80，可藉横向插嵌於固定孔74处而定位，其周缘并与罩板60和基板70结合後的内部截面对应而具隔阻效果。
两件式的组件免除一体弯成圆管的加工程序，虽然可避免以往的缺点，但是依此构造，在焊合之前，该基板70及罩板60两者必须先组合固结，才能送入焊炉中，且两者组合前，该组隔片80必须先能定位於基板70内侧，才能一起焊合，欲将罩板60、基板70及阻隔片80组合，是将阻隔片80卡制在基板70上，再将罩板60的凸块62先对准置入於基板70的凹槽71，其後更需将基板70的凸出部72以治具将凸出部72弯曲卡紧罩板60，如图8所示，使其能紧密结合。而且冷媒支管90是套设在罩板60的槽孔61，且使冷媒支管90抵於挡止部73。当组合後而形成如
图1所示的整体热交换器，最後可将其整体送入预定温度的焊炉中，就能使罩板60及阻隔片80的表层熔融而与基板及各支管焊接结合成一体。
本实用新型的目的在於提供一种热交换器冷媒主管，除了改善槽孔及主管本体的扭曲变形和增大接触面积外，更兼具直接稳固夹持罩板、定位阻隔片及挡止限位冷媒支管的目的，以方便生产作业。
根据本实用新型，提供一种热交换器冷媒主管，该热交换器由两个冷媒主管与多数个冷媒支管组成，该冷媒主管包括一个罩板、一个基板、多数个阻隔片及两个盖体，该罩板是一个由表层熔点较里层熔点低且有特定厚度的铝合金覆面板材所制成而具U型截面的长条状板体，在该U型封闭侧的拱凸面上设有多数以相等距离排列的槽孔，该基板是一个以铝挤型制成呈弧曲截面的长条状体，於其截面的两侧端缘上各形成一个开叉夹脚，该阻隔片是由铝合金覆面板材所制成，而卡制於该罩板及基板组合後的内部，该两盖体由铝合金覆面板材所制成，而套合於该罩板及基板组合後的冷媒主管两端，其特征在于该基板的开叉夹脚分别具有一个外侧脚及一个内侧脚，且内外侧脚间形成一个锥状夹口，该锥形夹口底层封闭端的宽度小於该罩板端缘的宽度，该罩板端缘的宽度小於该锥状夹口的宽度，该罩板的U型截面两侧壁嵌插於该开叉夹脚间。
根据本实用新型，还提供一种热交换器冷媒主管，该热交换器由两个冷媒主管与多数个冷媒支管组合而成，该冷媒主管包括一个罩板、一个基板、多数个阻隔片及两个盖体，该罩板是一个由表层熔点较层熔点低且有特定厚度的铝合金覆面板材所制成而具U型截面的长条状板体，在该U型封闭侧的拱凸面上设有多数相等距离排列的槽孔，该基板是以铝挤型制成呈弧曲截面的长条状体，於截面的两侧端缘上各形成一个开叉夹脚，该阻隔片由铝合金覆面板材所制成，而卡制於该罩板及基板组合後的内部，该两盖体是由铝合金覆面板材所制成，而套合於该罩板及基板组合後的冷媒主管两端，其特征在于该基板的开叉夹脚分别具有一个外侧脚及一个内侧脚，该夹脚内部侧壁形成有凸卡条，该罩板的U型截两侧壁嵌插於该开叉夹脚间，且受到该凸卡条的嵌卡。
本实用新型主要是利用一个以铝挤型制成呈弧曲截面而且与罩板具相同长度的长条状体为基板，於其截面的两侧端缘上，各形成一个具有直接夹卡效果的U形开叉夹脚，该开叉夹脚具有一个外侧脚及一个内侧脚，使具铝合金覆面板材(clad)的罩板的U型截面两侧壁嵌插於开叉夹脚的内、外侧夹脚间。阻隔片具有与罩板与基板组合後的内部截面相同形廓，以便可卡制於开叉夹脚的内侧脚，另外，冷媒支管套设於罩板的槽孔且挡止於开叉夹脚的内侧脚。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的热交换器冷媒主管进行详细说明，附图中
图1是第一种以往例热交换器的整体外观图。
图2是第一种以往例热交换器中冷媒主管制造流程的冲孔步骤示意图。
图3是上述以往例热交换器中冷媒主管制造流程的卷轧示意图。
图4是上述以往例热交换器中冷媒主管焊合後的剖面示意图。
图5是上述以往例热交换器中冷媒主管及帽盖的立体图。
图6是第二种以往例热交换器中冷媒主管的立体图。
图7是上述以往例热交换器中冷媒主管的分解剖面示意图。
图8是上述以往例热交换器中冷媒主管的组合剖视图。
图9是本实用新型实施例热交换器中冷媒主管的立体分解图。
图10是本实用新型实施例热交换器中冷媒主管的基板的开叉夹脚与罩板的侧壁的剖面示意图。
图11是本实用新型实施例热交换器中冷媒主管的基板与阻隔片的立体分解图。
图12是本实用新型实施例热交换器中冷媒主管的剖面示意图。
图13是第二实施例热交换器中冷媒主管的分解剖面示意图。
图14是第三实施例热交换器中冷媒主管的基板剖面示意图。
图15是第四实施例热交换器中冷媒主管的立体分解图。
图16是第五实施例热交换器的立体图。
如图9所示，是本实用新型实施例冷媒主管的立体分解图，其主要是将一铝合金的覆面板材(clad)，利用冲压或辗轧技术将其沿轴向两侧弯曲制成弧状，使其形成一个略呈U型截面的罩板3，再於该罩板3的U型封闭侧的拱凸面上以冲模开设成多数沿轴向等距排列设置的贯穿槽孔31，且该贯穿槽孔31的周缘可制成稍微向内微曲的状态，该罩板3的U型开口侧的两侧边缘32具有预定厚度平行延伸。
另有一个呈长条状的基板4，其是以一般的铝材藉由铝挤型的加工方式而制成，该基板4也具有适当弧曲的截面，且在其截面的两侧端缘上，形成一对开口较大的锥形开叉夹脚41，各夹脚41包含一个外侧脚411及一个内侧脚412，该夹脚41中的锥形开口宽度对应於前述罩板3的两侧边缘32的厚度，而可容其配合插入，该锥形开叉夹脚41的封闭底部42稍微收束，使其U型开口内部壁面稍微形成倾斜锥状，就形成一个锥状夹口，配合
图10所示，该锥形夹口底层封闭端的宽度为491，开口端宽度为493，而罩板端缘32的宽度为492，其中491＜492＜493，因该基板4是使用铝材挤型制成，基於一般铝材本身的材质物性，其表面自然具有相当的涩性，所以於插嵌後可使两弧形片稳固嵌合，因此当前述的罩板3两侧边缘32插嵌於基板4的开叉夹脚41中时，会因被紧密夹合而可更加牢固的定位结合。另外在该基板4靠近两端处各开设有一个圆孔43，以形成冷媒的进、出口。该基板4中按预定间距处分别嵌置多数片的阻隔片45，各阻隔片45的形状，是可配合於该基板4与罩板3所结合後的管状体内部截面，也就是如
图11所示，该对夹脚41本体是从该基板4弧曲的背部两侧向前方垂伸且往内侧突出，而与基板4背部间形成有一个嵌置槽40，且各阻隔片45包含一个第一嵌合部451、一个第二嵌合部452及一对缺口453，配合图9，该第一嵌合部451恰嵌入基板4内侧，而两侧恰可对应嵌入於基板4上的嵌置槽40，第二嵌合部452则嵌入於罩板3内，而该对缺口453则是套嵌在基板4上的夹脚41本体内侧，藉此，可在未组合罩板3之前，由基板4正前方将该阻隔片45伸入基板4内侧再旋平定位成如图9所示状态，而可嵌塞其中不会脱落，在焊合後用可以达到阻流的效果。
当将罩板3嵌套於基板4而彼此结合，两者将形成一个中空的管状体，再於该管状体两端各以一个形状对应的帽盖5套合而将该管状体封闭，就构成一截面如
图12所示的主管7，可於罩板3的各贯穿槽孔31中装冷媒支管6，该支管6与以往的相同，具有散热的效果，因各贯穿槽孔31的周缘已於先前冲制成稍微向内弯曲，将有利於各支管6的插装配设。当将每一支管6的两端都装配於一主管7上时，就形成如
图1所示的整体热交换器，最後可将其整体送入预定温度的焊炉中，就能使罩板3的表层熔融而与基板4及各支管6焊接结合成一体。
其中，基板4两侧开叉夹脚41的两内侧脚412的间距小於支管6的外径，可使支管6挡止於内侧脚412上。而藉由支管6紧抵於内侧脚412上，可於整体送入焊炉时，以防止因管内、管外的温差所产生的倒吸焊锡流入支管管口的现象，并且可防止组合时将该支管6入主管7太深。
该开叉夹脚41是呈锥状，在与罩板3的两侧边缘32卡制後，其锥形缝隙可用来导流累积罩板3表层融熔的焊锡，而使焊接更为完整紧密，因此，本实用新型的夹脚本体具有多重的功用。
如
图13所示，本实用新型第二实施例是在该基板4於呈单纯直壁的U形开叉夹脚41的内部壁面一体成形一凸卡条44，使罩板3的两侧边缘32与基板4的凸卡条44卡制而不易脱落。
再如
图14所示，该凸卡条44′也可为具止逆效果的顶缘为尖锥状的构造，使其具有更佳的卡制效果。
如
图15所示，上述该两盖体也可以两个阻隔片45代替就可以，而将两阻隔片45置入基板4两端内端，同样可当成盖体。
由以上说明可知，本实用新型的热交换器冷媒主管，相对於以往的热交换器冷媒主管，有以下优点1．可节省制程利用基板4的具直接夹紧效果的开叉夹脚41，以及一般铝材本身表面具有相当的涩韧性，使罩板3与基板4尚未置入焊炉加温前，罩板3的边缘32被固於夹脚41中，由於有外侧脚411及内侧脚412的共同夹持，本身结构就可达到较佳程度的夹合定位效果，不必再利用任何其他夹具或夹扣程序，所以可节省制程。
2．挡止限位支管利用基板4的开叉夹脚41的内侧脚412限制冷媒支管固定位置，可避免支管於组装时插入过深，且因基板4非clad材，於高温时表面不会产生熔融焊料，所以支管6插入主管内的管口61只与该基板4抵触而具有阻挡效果，使罩板3於高温时所产生的表面焊料不会被卷入该支管6管口61，因此可避免产生流路阻塞。
3．作业便利因阻隔片45与罩板3和基板4组合後的内部截面具相同形廓，且具有与开叉夹脚41的内侧脚412卡合的缺口453，因此可直接定位，不需如上述第二种习知例必须再於挡止部73设置固定孔74的结合构造，可省下设置固定孔74所需的时间，增加作业的便利性，而且不需再将凸出部72弯曲紧抵罩板60，也可节省作业程序。
4．一物多用基板4两侧开叉夹脚41的两内侧脚412的间距小於支管6的外径，可使支管6挡止於内侧脚412上。藉由支管6紧抵於内侧脚412上，可於整体送入焊炉时，防止因管内、管外的温差所产生的倒吸焊锡现象。另外该开叉夹脚41是呈锥状，在与罩板3的两侧边缘32卡制後，其剩馀的缝隙可用来导流累积罩板3表层融熔的焊锡，而使焊接更为完整紧密，再加上定位阻隔片及夹固罩板，因此，本实用新型的夹脚本体具有多种功用。与以往必须分别设置挡止及固定构造，具有便利的优点。
本实用新型依上揭构造可应用於冷凝器、蒸发器及散热器等产品，如
图16所示，是一种同样包含主管7及支管6的散热器的实施例。
综上所述，本实用新型的一种热交换器冷媒主管，藉开叉夹脚的构造，具有节省制程、挡止限位支管、作业便利及一物多用等效果。
权利要求1．一种热交换器冷媒主管，该热交换器由两个冷媒主管与多数个冷媒支管组成，该冷媒主管包括一个罩板、一个基板、多数个阻隔片及两个盖体，该罩板是一个由表层熔点较里层熔点低且有特定厚度的铝合金覆面板材所制成而具U型截面的长条状板体，在该U型封闭侧的拱凸面上设有多数以相等距离排列的槽孔，该基板是一个以铝挤型制成呈弧曲截面的长条状体，於其截面的两侧端缘上各形成一个开叉夹脚，该阻隔片是由铝合金覆面板材所制成，而卡制於该罩板及基板组合後的内部，该两盖体由铝合金覆面板材所制成，而套合於该罩板及基板组合後的冷媒主管两端，其特征在于该基板的开叉夹脚分别具有一个外侧脚及一个内侧脚，且内外侧脚间形成一个锥状夹口，该锥形夹口底层封闭端的宽度小於该罩板端缘的宽度，该罩板端缘的宽度小於该锥状夹口的宽度，该罩板的U型截面两侧壁嵌插於该开叉夹脚间。
2．如权利要求1所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该基板两侧端缘的开叉夹脚的内侧脚间距小於该冷媒支管的外径，该冷媒支管抵止於该两内侧脚。
3．如权利要求1所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该阻隔片具有与该罩板及基板组合後的内部截面相同的形廓，每一该阻隔片包含一个第一嵌合部、一个第二嵌合部及一对缺口，该第一嵌合部对应嵌入於该基板内，该第二嵌合部嵌入於该罩板内，该对缺口套嵌於该基板上开叉夹脚的内侧脚。
4．如权利要求1所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该盖体与该阻隔片构造相同。
5．一种热交换器冷媒主管，该热交换器由两个冷媒主管与多数个冷媒支管组合而成，该冷媒主管包括一个罩板、一个基板、多数个阻隔片及两个盖体，该罩板是一个由表层熔点较里层熔点低且有特定厚度的铝合金覆面板材所制成而具U型截面的长条状板体，在该U型封闭侧的拱凸面上设有多数相等距离排列的槽孔，该基板是以铝挤型制成呈弧曲截面的长条状体，於截面的两侧端缘上各形成一个开叉夹脚，该阻隔片由铝合金覆面板材所制成，而卡制於该罩板及基板组合後的内部，该两盖体是由铝合金覆面板材所制成，而套合於该罩板及基板组合後的冷媒主管两端，其特征在于该基板的开叉夹脚分别具有一个外侧脚及一个内侧脚，该夹脚内部侧壁形成有凸卡条，该罩板的U型截两侧壁嵌插於该开叉夹脚间，且受到该凸卡条的嵌卡。
6．如权利要求5所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该凸卡条具有尖锥状的顶缘。
7．如权利要求5所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该基板两侧端缘的开叉夹脚的内侧脚间距小於该冷媒支管的外径，该冷媒支管抵止於该两内侧脚。
8．如权利要求5所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该阻隔片具有与该罩板及基板组合後的内部截面相同的形廓，每一该阻隔片包含一个第一嵌合部、一个第二嵌合部及一对缺口，该第一嵌合部对应嵌入於该基板内，该第二嵌合部嵌入於该罩板内，该对缺口套嵌於该基板上开叉夹脚的内侧脚。
9．如权利要求5所述的热交换器冷媒主管，其特征在于该盖体与该阻隔片构造相同。
专利摘要一种热交换器冷媒主管,具有以铝挤型制成呈弧曲截面而且与罩板具相同长度的长条状体为基板,其截面两侧端缘上各形成一U型开叉夹脚,该开叉夹脚具有外侧脚及内侧脚,使具铝合金覆面板材的罩板的U型截面两侧壁嵌插於内、外侧夹脚间,数阻隔片具有罩板与基板组合后的内部截面相同形廓,可卡制於开叉夹脚的内侧脚,冷媒支管套设於罩板的槽孔且挡止於开叉夹脚的内侧脚,使开叉夹脚兼具直接夹持、定位阻隔片及挡规的功能。
文档编号F28F1/10GK2312440SQ9720972
公开日1999年3月31日 申请日期1997年1月30日 优先权日1997年1月30日
发明者万正在 申请人:万在工业股份有限公司